文/ 水產(chǎn)前沿 唐東東
水產(chǎn)前沿網(wǎng)原創(chuàng)報(bào)道，在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下，各行各業(yè)探尋低碳綠色發(fā)展之路顯得越來(lái)越迫切，甚至到了關(guān)乎企業(yè)生存的程度，處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)范疇的水產(chǎn)行業(yè)并不能置身大勢(shì)之外。今年9月份，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全國(guó)有13個(gè)省市對(duì)高耗能的產(chǎn)業(yè)開(kāi)展了拉閘限電的措施，尤其廣東、江蘇不僅是耗能大戶，也是水產(chǎn)行業(yè)的核心市場(chǎng)。因此，拉閘限電讓當(dāng)?shù)睾芏嗨a(chǎn)飼料生產(chǎn)企業(yè)陷入比較尷尬的處境，在銷(xiāo)售旺季時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)能跟不上了。
當(dāng)然，地方政府采取拉閘限電的方式來(lái)緩解能耗雙控（能耗總量和強(qiáng)度雙控）的壓力，并沒(méi)有得到國(guó)家層面的認(rèn)可。同時(shí)，一些專(zhuān)家認(rèn)為應(yīng)該用碳排放的雙控指標(biāo)（碳排放總量和強(qiáng)度控制指標(biāo)），來(lái)替代能耗的雙控指標(biāo)，以更好地服務(wù)于實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。因此，在接下來(lái)的一段時(shí)間里，應(yīng)該會(huì)遵循更科學(xué)、更理性的減排手段，以達(dá)到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保三贏的局面，而非采取運(yùn)動(dòng)式、非可持續(xù)性的“減碳”措施。
豐尚農(nóng)牧裝備有限公司研究院副院長(zhǎng) 馬鳳德博士
那么，水產(chǎn)行業(yè)在未來(lái)如何不被動(dòng)挾裹其中而是從容應(yīng)對(duì)，還是需要從業(yè)者共同探索出可行方案。從全球生豬養(yǎng)殖過(guò)程的碳排放來(lái)看，由原料到飼料生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)節(jié)約占60%，這對(duì)水產(chǎn)行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的啟示是：以工業(yè)化生產(chǎn)的飼料為中心，研究全價(jià)值鏈上下游的減排策略。之中，飼料加工環(huán)節(jié)作為主要的能耗大戶，探索低碳之路尤為關(guān)鍵。為此，筆者采訪了豐尚農(nóng)牧裝備有限公司研究院副院長(zhǎng)馬鳳德博士，了解豐尚作為飼料裝備頭部企業(yè)對(duì)水產(chǎn)飼料加工低碳綠色發(fā)展的思考與實(shí)踐。
打破新型蛋白源添加受限問(wèn)題
飼料生產(chǎn)簡(jiǎn)單而言，就是原料進(jìn)入工廠經(jīng)加工后制成成品出來(lái)。首先，原料端。在全球越來(lái)越重視低碳發(fā)展的當(dāng)下，使用低碳原料可以有效降低碳排放。目前業(yè)內(nèi)所使用的大宗飼料原料，如豆粕、魚(yú)粉需要大量進(jìn)口，由于跨區(qū)域遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，帶來(lái)了更多的碳排放，因此選擇本土化的原料是一個(gè)可行的路徑。而且，巴西大豆的擴(kuò)產(chǎn)導(dǎo)致熱帶雨林破壞，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在2010-2016年間，相當(dāng)于有上億噸級(jí)的二氧化碳因植被減少而未能被固定。所以，在達(dá)成碳中和目標(biāo)的全球大環(huán)境下，這些傳統(tǒng)飼料原料的供應(yīng)鏈將面臨極大的碳排放風(fēng)險(xiǎn)，也提醒行業(yè)一定要提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。
大豆種植占用了大量的熱帶雨林，在達(dá)成碳中和目標(biāo)的全球大環(huán)境下，大豆全球供應(yīng)鏈面臨極大的碳排放風(fēng)險(xiǎn)
近些年，行業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)是拓展非糧型的新型蛋白源，比如棉籽蛋白、昆蟲(chóng)蛋白、藻類(lèi)蛋白、單細(xì)胞蛋白等。“對(duì)我們來(lái)說(shuō)，更多是在思考當(dāng)飼料配方中的原料組成因大量新型蛋白源的應(yīng)用而發(fā)生變化時(shí)，對(duì)飼料加工工藝會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響�！瘪R鳳德表示。
實(shí)際應(yīng)用上，在飼料配方中大量使用非糧的新型蛋白源，可能面臨兩大限制因素：一是新型蛋白源可能含有高濃度的抗?fàn)I養(yǎng)因子，將限制其添加量；二是在水產(chǎn)膨化料的加工中，添加新型蛋白源后能否達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)能、膨脹度及水中穩(wěn)定性等指標(biāo)。
使用新型蛋白源之后，膨化料的水中穩(wěn)定性變差（左為傳統(tǒng)豆粕配方，右為新型非糧蛋白原料配方）
為此，豐尚針對(duì)性提出了一些研究課題，一是通過(guò)在線酶解技術(shù)對(duì)新型蛋白源進(jìn)行預(yù)處理，去除里邊的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料消化利用率，從而減輕對(duì)環(huán)境的污染；二是研發(fā)膨化機(jī)用機(jī)械能及膨脹度在線控制裝備，基于顆粒膨化品質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控膨化技術(shù)，滿足新型蛋白源不同的加工特性；三是基于粘度在線檢測(cè)及流變特性，研發(fā)自調(diào)節(jié)智能化膨化機(jī)�！坝辛诉@個(gè)裝置后，只要輸入所需要的膨脹度，就可以通過(guò)‘在線粘度檢測(cè)-出模前機(jī)械能在線控制-出模粘度在線調(diào)控’邏輯閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)膨化設(shè)備智能化，自動(dòng)調(diào)控、無(wú)人值守�！瘪R鳳德說(shuō)。
基于酶制劑應(yīng)用的水產(chǎn)飼料加工工藝示意圖
由左至右：機(jī)械能在線控制、膨脹度在線控制、 膨化機(jī)智能控制系統(tǒng)
系列節(jié)能措施，最高降耗50%以上
其次，加工端。飼料加工過(guò)程有大量的能耗產(chǎn)生，有必要通過(guò)能源替代、能量回收、智能化手段等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)節(jié)能減排。據(jù)馬鳳德介紹，以能耗大戶烘干系統(tǒng)為例，豐尚有幾個(gè)節(jié)能降耗方面的創(chuàng)新案例：
1.推出了天然氣烘干系統(tǒng)，來(lái)利用天然氣這種清潔、低碳、高效的能源；
豐尚MJ系列天然氣烘干機(jī)
2.將熱泵烘干系統(tǒng)應(yīng)用到傳統(tǒng)的烘干機(jī)中，通過(guò)熱交換把通風(fēng)口的熱量回收到烘干系統(tǒng)中，從而降低能耗50%以上，能源成本節(jié)約20%-25%；
3.分區(qū)控溫，加裝低溫區(qū)能量回收利用系統(tǒng)后，將高溫區(qū)的余熱導(dǎo)向低溫區(qū)，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)能耗降低約15%；
烘干系統(tǒng)機(jī)內(nèi)部能量回收
4.對(duì)烘干機(jī)外部能量及尾氣綜合利用、將冷卻器排出的熱氣直接引入烘干機(jī)，以及跨工段尾氣綜合利用等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)能量回收；
5.利用大數(shù)據(jù)開(kāi)啟烘干機(jī)智能節(jié)能模式，利用人工智能（AI）分析烘干機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立飼料水分降低值與烘干機(jī)運(yùn)行參數(shù)間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)烘干機(jī)的出料口飼料水分值自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是可以降低能耗5-30%。
工藝創(chuàng)新優(yōu)化膨化料水中穩(wěn)定性
再者，成品端。趨勢(shì)而言，水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程的碳排放風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)水產(chǎn)飼料提出越來(lái)越高的要求，生產(chǎn)環(huán)境友好型的飼料產(chǎn)品將成為主流，勢(shì)必對(duì)飼料技術(shù)產(chǎn)生一些創(chuàng)新性的需求，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是飼料配方中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要具有高吸收率，以減少排泄物的產(chǎn)生；二是飼料具有更高的水中穩(wěn)定性，以減少潰散溶解；三是精準(zhǔn)飼喂，不產(chǎn)生過(guò)量飼料浪費(fèi)。
循環(huán)水養(yǎng)殖對(duì)飼料提出新需求
“我們主要關(guān)注如何讓水產(chǎn)膨化料具有更好的水中穩(wěn)定性，這個(gè)點(diǎn)雖然說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，展開(kāi)來(lái)講實(shí)際上涉及原料、粉碎、混合、調(diào)質(zhì)、膨化、噴涂等多個(gè)環(huán)節(jié)。這里我簡(jiǎn)單介紹豐尚通過(guò)優(yōu)化膨化機(jī)的螺桿配置去提高飼料水中穩(wěn)定性的創(chuàng)新應(yīng)用案例：我們通過(guò)增加螺桿開(kāi)槽數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)的水中穩(wěn)定性表現(xiàn)，生產(chǎn)出來(lái)的大粒徑加州鱸料泡水后無(wú)任何開(kāi)裂現(xiàn)象，并保持極高的粘彈性。”馬鳳德透露。
優(yōu)化后（右）膨化料的水中穩(wěn)定性提升，左為優(yōu)化前
數(shù)字化工廠技術(shù)賦能雙碳事業(yè)
某種程度來(lái)講，即使沒(méi)有“雙碳”這一國(guó)家新戰(zhàn)略的出現(xiàn)，飼料企業(yè)作為生產(chǎn)型企業(yè)，往加工過(guò)程中去要利潤(rùn)的做法也永遠(yuǎn)不會(huì)過(guò)時(shí)。只是，過(guò)去飼料企業(yè)只要擁有一個(gè)好的生產(chǎn)經(jīng)理或生產(chǎn)班子，就能夠?qū)崿F(xiàn)能耗的大幅度降低，隨著大家對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中能耗管控意識(shí)及手段的加強(qiáng)，從依托人力因素去降耗的角度來(lái)看，行業(yè)整體已經(jīng)達(dá)到了比較高的水平。
豐尚MES系統(tǒng)生產(chǎn)駕駛艙
設(shè)備能耗追蹤
“基于廣泛的行業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前飼料行業(yè)的實(shí)際產(chǎn)能仍僅為設(shè)計(jì)產(chǎn)能的50%左右，再高的利用水平已經(jīng)很難單純靠人來(lái)突破，這個(gè)時(shí)候就需要利用現(xiàn)代化的數(shù)字化工廠技術(shù)來(lái)超越�！瘪R鳳德表示。據(jù)其介紹，數(shù)字化工廠技術(shù)包括數(shù)字化（智能化）單機(jī)、智能產(chǎn)線、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)級(jí)應(yīng)用等方面，以實(shí)現(xiàn)透明生產(chǎn)、決策數(shù)據(jù)化。傳統(tǒng)的飼料工廠盡管可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)，但是生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的一些數(shù)據(jù)，并不能有助于企業(yè)管理者做決策。而通過(guò)數(shù)字化工廠技術(shù)的應(yīng)用，可以把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)接入到MES系統(tǒng)中，然后再與企業(yè)層的ERP系統(tǒng)聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠到成品發(fā)運(yùn)整個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)鏈的可視化，助力管理者做經(jīng)營(yíng)決策時(shí)能有據(jù)可依。
豐尚MES系統(tǒng)的手機(jī)APP
正因?yàn)橹悄芑侄蔚膽?yīng)用，數(shù)字化工廠可以在保證飼料產(chǎn)品品質(zhì)的前提下實(shí)現(xiàn)成本最優(yōu)，特別是在節(jié)能降耗方面有出色的表現(xiàn)。馬鳳德稱(chēng)，MES系統(tǒng)中采用了設(shè)備能耗追蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源管理，能夠統(tǒng)計(jì)主機(jī)設(shè)備以及重要輔助設(shè)備的水耗用量、電耗用量、蒸汽耗用量，呈現(xiàn)設(shè)備在不同時(shí)段的能源耗用趨勢(shì)，提供高能耗設(shè)備優(yōu)化改造的依據(jù)；同時(shí)，通過(guò)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中不同工段、各個(gè)訂單的能耗數(shù)據(jù)，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況，統(tǒng)計(jì)匯總產(chǎn)線設(shè)備的無(wú)用能耗，為降本提供數(shù)據(jù)支撐。最后，基于數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)各工序所發(fā)生的成本進(jìn)行主次因素分析，確定節(jié)能降耗、提升效率的潛在方向，并實(shí)施、跟蹤、閉環(huán)，然后進(jìn)入下一個(gè)PDCA循環(huán)。此外，MES系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)生成主機(jī)設(shè)備的OEE（設(shè)備綜合效率）報(bào)告并進(jìn)行分析，讓管理者清楚可以改進(jìn)提升的空間在哪里，從而不斷精進(jìn)。
整體而言，在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下，水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈即將開(kāi)啟一場(chǎng)廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革。作為水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的上游，飼料加工和飼料加工裝備制造行業(yè)都需要不斷尋求更清潔、更高效、更經(jīng)濟(jì)的制造方式。馬鳳德表示，以大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為代表的數(shù)字化工廠技術(shù)，必將為減碳事業(yè)強(qiáng)力賦能，也將給行業(yè)更具有想象空間的未來(lái)�！柏S尚將繼續(xù)在飼料加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的進(jìn)程中，以節(jié)能減排、能源替代、再生資源、生態(tài)碳匯等為實(shí)現(xiàn)路徑，為我國(guó)農(nóng)牧行業(yè)碳中和事業(yè)快速發(fā)展貢獻(xiàn)力量�！�
【關(guān)鍵字】：江蘇豐尚 飼料 生態(tài)碳匯
